基于AMIC110弧焊電源從站設計和仿真研究
發(fā)布時間:2021-03-28 10:03
弧焊電源從最初的模擬焊機到數(shù)字化焊機在到如今的焊接機器人,經(jīng)歷了一系列技術變革,就工業(yè)現(xiàn)場而言,工業(yè)以太網(wǎng)現(xiàn)場總線技術的應用,為將焊接機器人接入以太網(wǎng)奠定了基礎,基于此本文以從站控制器和從站微處理器架構,實現(xiàn)了基于EtherCAT弧焊電源的從站開發(fā)。其中以PC機上運行的TwinCAT軟件作為主站來模擬上位機的功能,AMIC110實現(xiàn)從站控制器(ESC)的功能,DSP28379D實現(xiàn)對弧焊電源的控制功能。具體內(nèi)容包括AMIC110軟件設計、DSP軟件設計和相關硬件設計,完成軟硬件設計后本文對通信鏈路進行了性能測試,包括狀態(tài)機測試,過程數(shù)據(jù)測試,丟包率測試等。因弧焊電源是以DSP28379D作為控制核心,所以本文采用Simulink自動代碼生成技術,通過在Simulink開發(fā)環(huán)境下構建弧焊電源峰值電流雙閉環(huán)控制仿真模型,包括主電路模型和控制器模型,經(jīng)過參數(shù)調(diào)整、仿真驗證,達到預期的結果后,以構建好的控制器模型結合C2000 DSP支持包生成可執(zhí)行的嵌入式代碼。經(jīng)實驗驗證基于模型生成的代碼穩(wěn)定、可靠,移植起來也特別方便。
【文章來源】:北京工業(yè)大學北京市 211工程院校
【文章頁數(shù)】:84 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
幾種實時以太網(wǎng)的比較
圖 1-2 傳統(tǒng)的開發(fā)流程Fig.1-2 Traditional development process而使用了自動代碼生成技術之后,軟件開發(fā)流程變成如圖 1-3 所示,功工程師不在需要花費大量的時間給碼農(nóng)解釋自己的設計理念,也不需要輸出 C 代碼[17-20],只需要使用特定的軟件來自動生成編譯圖形化的代碼相對于手動編寫 C 代碼,基于模型的設計有著明顯的優(yōu)勢,主要包括方面。1)開發(fā)周期短、成本低、效率高等特點;2)系統(tǒng)和功能設計工程師可以獨立完成控制軟件的設計,避免了因為文檔描述不準確或是歧義而導致的錯誤設計;3)軟件功能修改后可以快速的自動生成代碼而不需要經(jīng)過復雜的流程農(nóng)修改;4)軟件的一致性會更加優(yōu)良,不會出現(xiàn)由不同碼農(nóng)編寫代碼產(chǎn)生的差異5)圖形化的軟件設計更加易于理解,很容易對軟件進行糾錯,找出隱BUGS
1-3 采用自動代碼生成技術的開發(fā)流pment process using automated code gen意義以下兩個大方面:10+DSP28379D 架構實現(xiàn) EtherCB/Simulink 強大的仿真功能,以建弧焊電源主電路模型和控制器型生成 DSP 可執(zhí)行的嵌入式代碼過程中涉及到 EtherCAT 協(xié)議棧在 工程中,協(xié)議棧由 TI 提供,通過和整體的運行方式,這樣做的好受限于從站設備的生產(chǎn)廠商,有更實現(xiàn)更低的成本去開發(fā)從站設備
【參考文獻】:
期刊論文
[1]實時工業(yè)以太網(wǎng)EtherCAT系統(tǒng)從站設計[J]. 史運濤,溫艷坤,董廣亮,孫德輝. 工業(yè)控制計算機. 2018(08)
[2]基于峰值電流控制的反激變換器的建模與設計[J]. 郭偉,李磊,龔坤珊,管月. 電源世界. 2017(09)
[3]峰值電流模式控制數(shù)字移相全橋變換器的分析與設計[J]. 王均,杜建華,紀婧,馬皓. 電源學報. 2015(02)
[4]雙閉環(huán)控制的移相全橋軟開關變換器的研究[J]. 梁永清,黃志強. 現(xiàn)代電子技術. 2014(08)
[5]基于EtherCAT和CAN總線的柔性工裝控制系統(tǒng)[J]. 李文強,段磊,趙明,王帥,于躍. 電光與控制. 2012(11)
[6]基于EtherCAT網(wǎng)絡的三軸伺服控制系統(tǒng)設計[J]. 李志洲,鄭民欣,王錦錦,鄭安平. 組合機床與自動化加工技術. 2012(02)
[7]EtherCAT從站的設計與實現(xiàn)[J]. 馬軍賢,周侗,楊志家,呂巖. 自動化與儀表. 2011(08)
[8]一種峰值電流控制的全橋軟開關弧焊逆變器[J]. 陳延明,陳輝華,張城,薛家祥,黃石生. 焊接學報. 2011(05)
[9]峰值電流控制在移相全橋變換器中的技術研究[J]. 李宏,榮軍. 電力電子技術. 2008(01)
[10]基于峰值電流控制的全橋變換器在高頻逆變焊機中的應用[J]. 雷軍,刁利軍,賴東林,韓亮. 電源技術應用. 2006(07)
碩士論文
[1]適用于快速/高精度DC-DC變換器的環(huán)路研究與設計[D]. 李天生.電子科技大學 2017
[2]基于實時工業(yè)以太網(wǎng)EtherCAT的雙電機驅動控制應用研究[D]. 林夢云.中國科學院大學(中國科學院光電技術研究所) 2017
[3]基于EtherCAT總線的多軸控制系統(tǒng)設計[D]. 謝鍇.浙江大學 2017
[4]基于ARM的工業(yè)以太網(wǎng)EtherCAT從站設計[D]. 竇源.西南科技大學 2015
[5]EtherCAT從站軟件的設計與實現(xiàn)[D]. 任計羽.中國科學院研究生院(光電技術研究所) 2014
[6]實時EtherCAT通訊的交流伺服驅動器研究[D]. 郭忺.華南理工大學 2014
[7]基于DSP的EtherCAT工業(yè)以太網(wǎng)從站驅動設計[D]. 高鵬.北京交通大學 2012
[8]基于EtherCAT的從站微處理器的設計與實現(xiàn)[D]. 李玉杰.武漢理工大學 2012
[9]工業(yè)以太網(wǎng)EtherCAT通信系統(tǒng)的研究與仿真[D]. 汪雅楠.北京交通大學 2011
本文編號:3105359
【文章來源】:北京工業(yè)大學北京市 211工程院校
【文章頁數(shù)】:84 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
幾種實時以太網(wǎng)的比較
圖 1-2 傳統(tǒng)的開發(fā)流程Fig.1-2 Traditional development process而使用了自動代碼生成技術之后,軟件開發(fā)流程變成如圖 1-3 所示,功工程師不在需要花費大量的時間給碼農(nóng)解釋自己的設計理念,也不需要輸出 C 代碼[17-20],只需要使用特定的軟件來自動生成編譯圖形化的代碼相對于手動編寫 C 代碼,基于模型的設計有著明顯的優(yōu)勢,主要包括方面。1)開發(fā)周期短、成本低、效率高等特點;2)系統(tǒng)和功能設計工程師可以獨立完成控制軟件的設計,避免了因為文檔描述不準確或是歧義而導致的錯誤設計;3)軟件功能修改后可以快速的自動生成代碼而不需要經(jīng)過復雜的流程農(nóng)修改;4)軟件的一致性會更加優(yōu)良,不會出現(xiàn)由不同碼農(nóng)編寫代碼產(chǎn)生的差異5)圖形化的軟件設計更加易于理解,很容易對軟件進行糾錯,找出隱BUGS
1-3 采用自動代碼生成技術的開發(fā)流pment process using automated code gen意義以下兩個大方面:10+DSP28379D 架構實現(xiàn) EtherCB/Simulink 強大的仿真功能,以建弧焊電源主電路模型和控制器型生成 DSP 可執(zhí)行的嵌入式代碼過程中涉及到 EtherCAT 協(xié)議棧在 工程中,協(xié)議棧由 TI 提供,通過和整體的運行方式,這樣做的好受限于從站設備的生產(chǎn)廠商,有更實現(xiàn)更低的成本去開發(fā)從站設備
【參考文獻】:
期刊論文
[1]實時工業(yè)以太網(wǎng)EtherCAT系統(tǒng)從站設計[J]. 史運濤,溫艷坤,董廣亮,孫德輝. 工業(yè)控制計算機. 2018(08)
[2]基于峰值電流控制的反激變換器的建模與設計[J]. 郭偉,李磊,龔坤珊,管月. 電源世界. 2017(09)
[3]峰值電流模式控制數(shù)字移相全橋變換器的分析與設計[J]. 王均,杜建華,紀婧,馬皓. 電源學報. 2015(02)
[4]雙閉環(huán)控制的移相全橋軟開關變換器的研究[J]. 梁永清,黃志強. 現(xiàn)代電子技術. 2014(08)
[5]基于EtherCAT和CAN總線的柔性工裝控制系統(tǒng)[J]. 李文強,段磊,趙明,王帥,于躍. 電光與控制. 2012(11)
[6]基于EtherCAT網(wǎng)絡的三軸伺服控制系統(tǒng)設計[J]. 李志洲,鄭民欣,王錦錦,鄭安平. 組合機床與自動化加工技術. 2012(02)
[7]EtherCAT從站的設計與實現(xiàn)[J]. 馬軍賢,周侗,楊志家,呂巖. 自動化與儀表. 2011(08)
[8]一種峰值電流控制的全橋軟開關弧焊逆變器[J]. 陳延明,陳輝華,張城,薛家祥,黃石生. 焊接學報. 2011(05)
[9]峰值電流控制在移相全橋變換器中的技術研究[J]. 李宏,榮軍. 電力電子技術. 2008(01)
[10]基于峰值電流控制的全橋變換器在高頻逆變焊機中的應用[J]. 雷軍,刁利軍,賴東林,韓亮. 電源技術應用. 2006(07)
碩士論文
[1]適用于快速/高精度DC-DC變換器的環(huán)路研究與設計[D]. 李天生.電子科技大學 2017
[2]基于實時工業(yè)以太網(wǎng)EtherCAT的雙電機驅動控制應用研究[D]. 林夢云.中國科學院大學(中國科學院光電技術研究所) 2017
[3]基于EtherCAT總線的多軸控制系統(tǒng)設計[D]. 謝鍇.浙江大學 2017
[4]基于ARM的工業(yè)以太網(wǎng)EtherCAT從站設計[D]. 竇源.西南科技大學 2015
[5]EtherCAT從站軟件的設計與實現(xiàn)[D]. 任計羽.中國科學院研究生院(光電技術研究所) 2014
[6]實時EtherCAT通訊的交流伺服驅動器研究[D]. 郭忺.華南理工大學 2014
[7]基于DSP的EtherCAT工業(yè)以太網(wǎng)從站驅動設計[D]. 高鵬.北京交通大學 2012
[8]基于EtherCAT的從站微處理器的設計與實現(xiàn)[D]. 李玉杰.武漢理工大學 2012
[9]工業(yè)以太網(wǎng)EtherCAT通信系統(tǒng)的研究與仿真[D]. 汪雅楠.北京交通大學 2011
本文編號:3105359
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/jiagonggongyi/3105359.html
最近更新
教材專著